[实用新型]一种可控制供热管上方液位的重沸器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可控制供热管上方的液位高度的重沸器。

背景技术

精馏是化工生产中分离互溶液体混合物的典型单元操作，其实质是多级蒸馏，即在一定压力下，利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同，使沸点较低或饱和蒸汽压较高的轻组分汽化，经多次部分液相汽化和部分气相冷凝，使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高，从而实现分离。精馏过程的主要设备有：精馏塔、重沸器、冷凝器、回流罐和输送设备等。

其中，重沸器是一个能够交换热量，同时有汽化空间的一种特殊换热器，实质是蒸发器，用于使冷凝了的液体再度加热，使其蒸发，通常有热虹吸式重沸器、立式重沸器和釜式重沸器。物料在重沸器受热膨胀甚至汽化，密度变小，从而离开汽化空间，返回到分馏塔里，返回塔中的气液两相，气相向上通过分馏塔的塔盘，而液相会掉落到分馏塔的塔底。由于静压差的作用，塔底将会不断补充被蒸发掉的那部分液位。

现有的重沸器主要由壳体1、供热管束2和管板组成，所述壳体1的底部设有进料口，顶部则设有汽化物出口，所述供热管束2安装在壳体内部，供热管两端固定于管板上，所述供热管束多为平行管束（参见图1）。现有的重沸器多数是外置于蒸馏塔外，重沸器的进料口和汽化物出口分别通过连接管路与精馏塔的塔釜4连通，塔釜4的釜液由进料口进入重沸器中进行换热汽化，汽化物则从汽化物出口出来被送回塔釜4。通常重沸器中的供热管束是完全浸没在液体中，而且供热管束上方保持有一段较高的液位，以保证在液面出现波动时，供热管束仍能完全浸没在液体中，避免出现干烧。但是，供热管束上方的液位会使供热管束表面与汽液界面之间产生一定的压力差，那么供热管束表面必须增加一定的温度才能使液体汽化，因而往往会造成供热管束表面的局部温度高于汽液界面的温度，会使液体中易分解组分分解，降低了产品的回收率。 

实用新型内容

为克服现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种可控制供热管上方的液位高度的重沸器，该结构简单，能将供热管上方的液位控制在固定的高度，在满足工艺条件要求的情况下，保证重沸器釜内物料不发生分解。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种可控制供热管上方的液位高度的重沸器，包括壳体和供热管束，所述的供热管束设置在壳体内，所述壳体内在位于供热管束上方的空间为汽相空间，所述壳体的外侧设置一与所述壳体连通的连通容器，该连通容器上设有气压平衡管和溢流管，所述的溢流管与壳体连通，其与壳体连通的一端的端口为进液口，所述进液口位于供热管束上方，使精馏过程产生的釜液经溢流管流入所述连通容器内以保持供热管上方的液位稳定，所述气压平衡管位于溢流管的上方，气压平衡管的一端与壳体内的汽相空间连通，气压平衡管的另一端与连通容器的顶部相连通，以使连通容器内的气压与汽相空间的气压相等，在加热时，壳体内的液体受热膨胀，液面升高，液体从溢流管流入连通容器中，使液位保持在初始高度。

本实用新型中由于连通容器上部与蒸发器上部设有气压平衡管，使连通容器与蒸发器的汽相空间压力保持一致，当蒸发器的液位上升到溢流管下边缘时，液体便通过溢流管流进连通容器，连通容器的液面通过出料泵的控制始终保持在溢流管下方，蒸发器中的液体可连续流向连通容器，当蒸发器中的液面下降到与溢流管下边缘齐平时，液体便停止流进连通容器，这样蒸发器中的液面始终保持在溢流管下边缘附近，使蒸发器的液面保持稳定。

由于液面可以实现控制，可以把溢流管设计在靠近供热管的位置，避免供热管上方过高的液位引起供热管表面增加的温度。

本实用新型所述的溢流管为横向设置的一根直管，所述溢流管的进液口的下边缘与所述供热管上表面的垂直距离可根据需要进行设计。作为本实用新型的一个实施方式，所述溢流管的进液口的下边缘与所述供热管上表面的垂直距离在4~6cm之间。

本实用新型所述的连通容器底部设有出料口，与出料泵连接，通过出料泵把流入连通容器的釜料送到储罐。

作为本实用新型的一种实施方式，所述的重沸器的壳体为精馏塔底部的塔釜，实际上，该实施方式为内置式重沸器，就将供热管束设置在精馏塔底部的塔釜内。

本实用新型所述供热管可以是正三角形排列、正方形排列或同心圆排列。

本实用新型所述的连通容器的尺寸可根据釜料量设计。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：